Kurzfassung
Die Mängelerkennung mittels KI revolutioniert die Baubranche, indem sie automatisierte und präzise Qualitätskontrollen ermöglicht. Dies steigert nicht nur die Effizienz, sondern minimiert auch menschliche Fehler bei Bauprojekt-Inspektionen. Das vom BMBF unterstützte Projekt ESKIMO hat die Vorteile der KI in der Baubranche beleuchtet und die praktische Umsetzbarkeit für die Identifikation optischer Mängel bestätigt.
Einleitung
In einer Welt, in der künstliche Intelligenz (KI) wie ChatGPT immer häufiger zum Einsatz kommt, erlebt nun auch die Baubranche eine radikale Veränderung. Ein besonders spannendes Anwendungsgebiet der KI in diesem Sektor ist die Mängelerkennung. Was bisher mühsam und oft fehleranfällig von menschlichen Experten durchgeführt wurde, kann nun effizient und präzise von KI-Systemen übernommen werden. Grundlage dafür ist eine regelmäßige, bildbasierte Erfassung der Baustelle, beispielsweise mit dem Helmkamerasystem DIGIBAU 360.
Im Rahmen des Forschungsprojekts ESKIMO wurden über hunderttausend Bilder von optischen Mängeln wie Kratzern, Rissen und Beschädigungen analysiert und manuell kategorisiert, um KI-Algorithmen zu trainieren. Die erzielten Ergebnisse sind beeindruckend. Mit einem Budget von 2,4 Mio. € vereinte das Projekt ESKIMO 11 Partner aus Bauwesen und Forschung, um die Potenziale von KI in der technischen Qualitätssicherung zu erforschen.
Abbildung: Erkennung von optischen Mängel aus 360°-Bilder (eigene Darstellung).
Wie funktioniert die Mängelerkennung mit KI?
Mithilfe spezialisierter Bilderfassungssysteme, wie dem Helmkamerasystem DIGIBAU, können Baustellen regelmäßig und umfassend dokumentiert werden, wobei natürlich auch andere Systeme zum Einsatz kommen können. Diese Bilder werden anschließend von der KI ausgewertet. Bei identifizierten optischen Problemen werden die betroffenen Bereiche markiert, wobei vorrangig die Methode der Objekterkennung verwendet wird. Die exakte Position des Mangels wird durch einen Abgleich mit dem BIM-Modell bestimmt. Es erfolgt eine Überprüfung, ob der identifizierte Mangel bereits im Mängelmanagement-System verzeichnet ist, um Dopplungen zu vermeiden. Ist dies nicht der Fall, wird der Mangel automatisch erfasst und klassifiziert. Die Verortung des Mangels basiert auf der Positionserkennung und ein Screenshot der Objekterkennung verdeutlicht anschaulich, welcher Mangel genau festgestellt wurde.
Warum ist dies eine Revolution?
- Effizienz: Optische Mängel sind im Schlüsselfertigbau mit Abstand die häufigsten. Die manuelle Erfassung ist dabei mühsam und fehleranfällig. Mit KI lässt sich dieser Prozess vollständig automatisieren.
- Automatisierung: Besonders bei der Nachverfolgung von Mängeln werden oft viele Punkte übersehen oder falsch kategorisiert. Eine maschinelle Nachbearbeitung verhindert unnötige Arbeitsschritte.
- Genauigkeit: Menschen können Fehler übersehen, insbesondere unter Zeitdruck oder bei routinemäßigen Kontrollen. KI-Systeme hingegen analysieren jeden Pixel und können selbst kleinste Abweichungen feststellen.
- Dokumentation: Mängel oder Abweichungen können automatisch dokumentiert und in einem Bericht zusammengefasst werden, welcher direkt an die Verantwortlichen gesendet werden kann.
- Vorbeugung: Durch die frühzeitige Erkennung von Mängeln können Probleme behoben werden, bevor sie zu größeren Baufehlern führen. Das kann kostspielige Nachbesserungen und potenzielle rechtliche Konflikte verhindern.
Zusammenfassung und Ausblick
Das Projekt ESKIMO demonstriert eindrücklich, dass die Integration von KI in den Baualltag nicht nur wünschenswert, sondern für zukünftige Qualitätssicherungen essenziell ist. Mit KI-gestützter Mängelerkennung werden Bauprojekte agiler, effizienter und sicherer. Es dürfte nicht lange dauern, bis diese Technologie sich als neuer Standard in der Baubranche etabliert.
Autor: Dipl.-Ing. Konstantin Krahtov